重イオンマイクロビーム照射個体内局所応答のタイムラプス量子センシング

• Project/Area Number: 23K18528
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
• Research Institution: National Institutes for Quantum Science and Technology
• Principal Investigator: 鈴木 芳代 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 量子バイオ基盤研究部, 上席研究員 (10507437)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 舟山 知夫 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 量子バイオ基盤研究部, 上席研究員 (40354956) ; 五十嵐 龍治 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, チームリーダー (90649047) ; 神長 輝一 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 研究員 (90825176) ; 柳 瑶美 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 博士研究員 (90911280)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2023: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
• Keywords: マイクロビーム細胞照射 / 量子センシング / ラジカル / 線虫

Outline of Research at the Start

研究代表者らは、放射線の一種である重イオンのマイクロビームを線虫（C. elegans）の中枢神経系にピンポイント照射することに世界で初めて成功したが、神経細胞（ニューロン）レベルの応答の検出は未だできていない。特に、放射線の間接作用の主因である放射線由来のラジカルに対する個々のニューロンの応答は重要だが、応答解明に重要なラジカルを直接検出きる技術はこれまでなかった。
そこで、本研究では、研究分担者らの蛍光ナノダイヤモンドによる生体内物理・化学パラメータ計測技術をマイクロビーム細胞照射技術と組み合わせることで、線虫の中枢神経系のニューロンの応答を照射前から照射後まで継時的に捉えることを目指す。